近年来,我国西部地区极端暴雨频发,导致部分新造回填黄土边坡出现浅蚀、冲蚀、滑坡等破坏,对当地的民生建设等产生了一定程度上的影响。针对短时极端降雨条件下回填黄土边坡破坏问题,本文通过建立回填黄土边坡物理模型和数值模型,在2 mm/min雨强、历时4 h的降雨条件下,研究了3组不同坡度（45°、60°和75°）边坡的雨水入渗特性、含水率变化规律、孔隙水压力变化规律、边坡破坏形态及破坏机理等;随后通过物理模型试验探究了钠基膨润土改性黄土和木质素磺酸钙改性黄土对边坡的防护效果。本试验的主要研究成果如下:（1）不同坡度边坡雨水入渗特性一致,入渗速率表现为坡顶位置＞坡底位置＞坡中位置;随着入渗深度的增加,入渗速率减缓。随着边坡坡度的增加,坡中和坡底位置的入渗速率降低,但坡顶入渗速率无明显变化。不同坡度边坡入渗率变化趋势基本一致,3组边坡的入渗率均由降雨初期的70%～80%,以指数形式降低至20%左右。（2）不同坡度边坡在极端降雨条件下的破坏程度和破坏形态均不同,表现为坡度越大,泥土流失量越少,边坡破坏程度越低。在模型试验中,45°边坡发生了严重的冲蚀破坏,泥土流失严重;60°边坡坡顶处发生坍塌破坏,坡底出现冲蚀破坏现象,泥土流失量居中;75°边坡坡面下半部分发生表层剥落破坏,泥土流失量最少。（3）改性黄土防护边坡不改变边坡原有的雨水入渗特性,但对边坡整体雨水入渗速率影响较大,即防护边坡坡顶雨水入渗速率最快,坡底次之,坡中最慢;对比钠基膨润土改性黄土和木质素磺酸钙改性黄土防护边坡,后者的雨水入渗速率较慢,土体含水率较低。（4）钠基膨润土改性黄土和木质素磺酸钙改性黄土防护边坡均能提高边坡坡面的抗雨水冲蚀性,有效降低边坡雨水入渗量,提高极端降雨条件下边坡的稳定性。考虑边坡最终含水率情况和边坡破坏形态,认为木质素磺酸钙改性黄土防护法的防护效果更佳。